繼電保護第15講自動重合閘

1、LOGO電力系統(tǒng)繼電保護原理電力系統(tǒng)繼電保護原理power system relaying電氣工程系電氣工程系 陳珍姍陳珍姍&3 自動重合閘&3.1 自動重合閘的作用及分類&3.2 自動重合閘裝置的基本要求&3.3 三相一次自動重合閘工作原理&3.4 雙側(cè)電源線路的三相自動重合閘&3.5 自動重合閘與繼電保護的配合&3.6 輸電線路的綜合自動重合閘&3.7 輸電線路重合閘方式的選定2022-3-12瞬時性故障：瞬時性故障：MN12k k永久性故障：永久性故障：絕緣子表面閃絡（雷電）絕緣子表面閃絡（雷電） 短時碰線（大風）短時碰線（

2、大風）鳥類（或樹枝）放電。鳥類（或樹枝）放電。（60609090）倒桿、斷線、絕緣子擊穿倒桿、斷線、絕緣子擊穿（1010）輸電線路瞬時性故障（占90%）發(fā)生后，線路繼電保護動作、斷路器迅速跳閘，待故障點斷電后可自行消除故障并需要重合斷路器可恢復供電。&3.1 自動重合閘的作用及分類2022-3-1&3.1 自動重合閘的作用及分類2022-3-14自動重合閘裝置Auto-ReclosingARCARCARC的主要作用：的主要作用：提高供電可靠性，減少線路停電次數(shù)（單側(cè)電源供電）；提高電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性，提高輸電線路的傳輸容量；可糾正斷路器 本身機構(gòu)不良、繼電保護誤動作以及誤碰

3、引起的誤跳閘；自動重合閘（自動重合閘（ARCARC）裝置）裝置：線路因故障被斷開線路因故障被斷開后再進行后再進行一次合閘一次合閘的自動裝置。的自動裝置。&3.1 自動重合閘的作用及分類2022-3-15重合閘不成功概念：重合閘不成功概念：發(fā)生永久性故障情況下，重合后斷路器重新跳開，ARC裝置不再動作。重合閘的不利影響重合閘的不利影響：當重合于永久性故障上時，也會產(chǎn)生一些不利影響：（1）使系統(tǒng)再一次受到短路故障的沖擊；（2）使斷路器的工作條件變壞。自動重合閘的分類：自動重合閘的分類：（1 1）按作用于斷路器的方式）按作用于斷路器的方式 a、三相重合閘：同時重合三相 單相故障時，重合三相

4、相間故障時，重合三相 b、單相重合閘：只重合一相 單相故障時，重合單相 相間故障時，不重合 c、綜合重合閘：單相故障時，保護跳開單相，重合單相 相間故障時，保護跳開三相，重合三相2022-3-16&3.1 自動重合閘的作用及分類自動重合閘的分類：自動重合閘的分類：（2 2）按運行的線路結(jié)構(gòu)）按運行的線路結(jié)構(gòu) a、單側(cè)電源線路自動重合閘： 不存在非同步重合的問題 b、雙側(cè)電源線路自動重合閘： 需要考慮：兩側(cè)斷路器重合時間配合問題 同期問題 （3 3）按重合閘次數(shù)）按重合閘次數(shù) a、 一次重合閘：只重合一次 b、 兩次重合閘：重合兩次2022-3-17&3.1 自動重合閘的作用及分

5、類&3.2 &3.2 自動重合閘自動重合閘裝置的基本要求裝置的基本要求不對應啟動不對應啟動保護啟動保護啟動 控制開關(guān)與斷路器位置不對應 可糾正斷路器“偷跳” 觸點異常時會失效 用線路保護跳閘出口觸點啟動重合閘 可糾正繼電保護誤動作引起的誤跳閘 不能糾正斷路器“偷跳”&3 自動重合閘&3.1 自動重合閘的作用及分類&3.2 自動重合閘裝置的基本要求&3.3 三相一次自動重合閘&3.4 自動重合閘與繼電保護的配合&3.5 單相重合閘&3.6 輸電線路的綜合自動重合閘&3.7 輸電線路重合閘方式的選定2022-3-19

6、三相一次自動重合閘裝置通常由啟動元件啟動元件、延時元件延時元件、一次合閘脈沖元件一次合閘脈沖元件和執(zhí)行元件執(zhí)行元件4部分組成。 啟動元件啟動元件的作用是當斷路器跳閘之后，使重合閘的延時元件啟動； 延時元件延時元件是為了保證斷路器跳閘之后，在故障點有足夠的去游離時間和斷路器及傳動機構(gòu)能準備再次動作的時間； 一次合閘脈沖元件一次合閘脈沖元件用于保證重合閘裝置只能重合一次； 執(zhí)行元件執(zhí)行元件則是將重合閘動作信號送至合閘電路和信號回路，使斷路器重新合閘，讓值班人員知道重合閘已動作。&3.3 三相一次自動重合閘一一、硬件組成和工作情況硬件組成和工作情況2022-3-110&3.3 三相一

7、次自動重合閘一一、硬件組成和工作情況硬件組成和工作情況當斷路器由繼電保護動作跳閘或其他非手動原當斷路器由繼電保護動作跳閘或其他非手動原因而跳閘后，重合閘均應動作。一般使用斷路因而跳閘后，重合閘均應動作。一般使用斷路器的輔助常開觸點或者用合閘位置繼電器的觸器的輔助常開觸點或者用合閘位置繼電器的觸點構(gòu)成，在正常運行情況下，當斷路器由合閘點構(gòu)成，在正常運行情況下，當斷路器由合閘位置變?yōu)樘l位置時，馬上發(fā)出啟動指令。位置變?yōu)樘l位置時，馬上發(fā)出啟動指令。啟動元件發(fā)出啟動指令后，時間元件開啟動元件發(fā)出啟動指令后，時間元件開始計時，達到預定的延時后，發(fā)出一個始計時，達到預定的延時后，發(fā)出一個短暫的合閘脈沖

8、命令。短暫的合閘脈沖命令。這個延時就是重合閘時間，是可以整定的這個延時就是重合閘時間，是可以整定的當延時時間到后，它馬上發(fā)出一個可以合當延時時間到后，它馬上發(fā)出一個可以合閘的脈沖命令，并且開始計時，準備重合閘的脈沖命令，并且開始計時，準備重合閘的整組復歸，復歸時間一般為閘的整組復歸，復歸時間一般為1525S1525S。在這個時間段，即使再有重合閘時間元件在這個時間段，即使再有重合閘時間元件發(fā)出的命令，它也不再發(fā)出抗議合閘的第發(fā)出的命令，它也不再發(fā)出抗議合閘的第二個命令。此元件的作用是保證在一次跳二個命令。此元件的作用是保證在一次跳閘后有足夠的時間合上（瞬時故障）和再閘后有足夠的時間合上（瞬時故

9、障）和再次跳開（永久故障）斷路器，不會出現(xiàn)多次跳開（永久故障）斷路器，不會出現(xiàn)多次重合次重合當手動跳開斷路器時，當手動跳開斷路器時， 也會啟動重合閘也會啟動重合閘回路，為消除這種情況造成的不必要合閘，回路，為消除這種情況造成的不必要合閘，設置閉鎖環(huán)節(jié)，使之不能形成合閘命令。設置閉鎖環(huán)節(jié)，使之不能形成合閘命令。對于永久性故障，在保證選擇性的前對于永久性故障，在保證選擇性的前提下，盡可能地加快故障的再次切除，提下，盡可能地加快故障的再次切除，需要保護與重合閘配合（前加速、后需要保護與重合閘配合（前加速、后加速）。加速）。當手動合閘到帶故障的線路上時，保當手動合閘到帶故障的線路上時，保護跳閘。護跳閘

10、。雙側(cè)電源三相一次重合閘雙側(cè)電源短路故障特點雙側(cè)電源短路故障特點線路兩端不同時跳閘線路兩端不同時跳閘跳閘后兩側(cè)電源可能跳閘后兩側(cè)電源可能不同步不同步判斷合閘條件判斷合閘條件無電壓檢定無電壓檢定確保線路兩端都已斷開后再合閘確保線路兩端都已斷開后再合閘同步檢定同步檢定當非同步合閘的最大沖擊電流超過允許值時不允許當非同步合閘的最大沖擊電流超過允許值時不允許合閘合閘 二、兩端均有電源的輸電線路采用自動重合閘裝置時，、兩端均有電源的輸電線路采用自動重合閘裝置時，應考慮應考慮的如下特點：的如下特點：&3.3 三相一次自動重合閘I=2EZSsind22022-3-113&3.3 三相一次自動

11、重合閘 三、雙側(cè)電源的自動重合閘方式三、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：不檢定1.存在電氣聯(lián)系時2.不同步時沖擊電流小檢定同期檢定無壓檢定 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：1、雙側(cè)電源三相重合閘不需要檢定無壓同步雙側(cè)電源三相重合閘不需要檢定無壓同步的情況的情況當存在電氣上的緊密聯(lián)系時（三條以上的線路），雙側(cè)電源失去當存在電氣上的緊密聯(lián)系時（三條以上的線路），雙側(cè)電源失去同步的可能性較小，無需檢驗同步同步的可能性較小，無需檢驗同步快速重合閘快速重合閘0.50.6s，短時間內(nèi)兩側(cè)電動勢相角差異來不及，短時間內(nèi)兩側(cè)電動勢相角差異來不及發(fā)展到很大發(fā)展到很大非同期合閘非同期合閘解列重

12、合閘與自同期重合閘解列重合閘與自同期重合閘沒有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線沒有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線&3.3 三相一次自動重合閘&3.3 三相一次自動重合閘快速重合閘快速重合閘0.50.6s要求：要求：線路兩側(cè)都裝設快速重合的斷路器線路兩側(cè)都裝設快速重合的斷路器線路兩側(cè)都有全線速動的保護線路兩側(cè)都有全線速動的保護沖擊電流對設備和對系統(tǒng)都在允許范圍內(nèi)沖擊電流對設備和對系統(tǒng)都在允許范圍內(nèi)非同期重合閘非同期重合閘時間更長，但也不檢同期時間更長，但也不檢同期要求要求：沖擊電流可以耐受沖擊電流可以耐受 系統(tǒng)可以拉入同步系統(tǒng)可以拉入同步快速、不失快速、不失步步 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式

13、、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：&3.3 三相一次自動重合閘2022-3-116解列重合閘方式解列重合閘方式 在兩側(cè)電源的單回線上，當不能采用非同步重合閘時，一般可采用解列重合閘方式。 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：&3.3 三相一次自動重合閘2022-3-117自同期重合閘方式自同期重合閘方式 水電廠側(cè)在母線電壓恢復正常后再實現(xiàn)與系統(tǒng)的自同期并列。 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：沒沒有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線有其他旁路聯(lián)系的同桿雙回線檢定非故障回路上是否有電流檢定非故障回路上是否有電流電流檢定比同期檢定簡單電流檢定比同期檢定

14、簡單&3.3 三相一次自動重合閘 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式： 二二、雙側(cè)電源的自動重合閘方式、雙側(cè)電源的自動重合閘方式：2、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘 當沒有條件實現(xiàn)快速重合閘，又不可能采用非同期重當沒有條件實現(xiàn)快速重合閘，又不可能采用非同期重合閘時。合閘時。&3.3 三相一次自動重合閘動作過程動作過程o 繼電保護切出故障后首端無壓檢定合格，合閘繼電保護切出故障后首端無壓檢定合格，合閘o 如果合閘不成功則首端重新跳開如果合閘不成功則首端重新跳開o 如果合閘成功，則末端進行同步檢定如果合閘成功，則末端進行

15、同步檢定o 同步檢定成功，末端合閘同步檢定成功，末端合閘2022-3-1202、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘1）工作原理）工作原理2022-3-1212、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘2）發(fā)生永久故障時）發(fā)生永久故障時2022-3-1222、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘3）發(fā)生瞬時故障時）發(fā)生瞬時故障時2022-3-1232、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)

16、電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘4）連接片作用）連接片作用2022-3-1242、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘5）當斷路器誤跳閘時）當斷路器誤跳閘時2、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘、雙側(cè)電源的同步檢定和無壓檢定重合閘&3.3 三相一次自動重合閘5）當斷路器誤跳閘時）當斷路器誤跳閘時小結(jié)小結(jié)1： 無壓側(cè)的無壓側(cè)的QFQF在重合至永久性故障時在重合至永久性故障時, ,將連續(xù)兩次切斷短路電流將連續(xù)兩次切斷短路電流, ,其其工作條件顯工作條件顯然比同步側(cè)惡劣然比同步側(cè)惡劣, ,

17、為使兩側(cè)為使兩側(cè)QFQF工作條件相同工作條件相同, ,利用無壓連接片利用無壓連接片定定 期切換兩側(cè)期切換兩側(cè)工作方式工作方式。同步側(cè)同步側(cè)QFQF誤跳，誤跳，同步側(cè)同步側(cè)KY檢定同期條件使檢定同期條件使QF重合；重合； 無壓側(cè)無壓側(cè)QFQF誤跳，誤跳，無壓側(cè)無壓側(cè)KYKY檢定同期條件使檢定同期條件使QFQF重合。重合。 小結(jié)小結(jié)2： 無壓側(cè)不僅要投入無壓側(cè)不僅要投入KVKV，還應投入，還應投入KYKY，無壓連接片，無壓連接片和同步連接和同步連接片均接通片均接通，兩者并聯(lián)工作。而同步側(cè)只投入，兩者并聯(lián)工作。而同步側(cè)只投入KYKY，KVKV不能投入，否則不能投入，否則會會造成非同期合閘造成非同期合閘。因而兩側(cè)同步連接